feat: 算法-排序与双指针

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+title: 算法-排序与双指针
+date: 2024-08-23 21:52:10
+categories:
+  - 数据结构与算法
+tags:
+  - js
+  - 算法
+cover: https://assets.leetcode.cn/aliyun-lc-upload/uploaded_files/2021/03/73c9f099-abbe-4d94-853f-f8abffd459cd/leetcode.png
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+
+## 排序
+
+O(n^2)的排序算法：冒泡，选择，插入
+O(nlogn)的排序算法：快排，归并
+O(n)的排序算法：桶排序，计数排序，基数排序
+
+### 冒泡排序
+1.第一轮，相邻的两个两两比较，把最小的冒泡到第1个
+2.第二轮，相邻的两个两两比较，把第二小的冒泡到第2个
+3.重复len-1轮
+
+```js
+function bubbleSort(arr) {
+  for (let i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
+    for (let j = arr.length - 1; j > i; j--) {
+      if (arr[j - 1] > arr[j]) {
+        [arr[j - 1], arr[j]] = [arr[j], arr[j - 1]]
+      }
+    }
+  }
+}
+```
+
+或者反过来想，把最大的冒泡到最后面
+```js
+function bubbleSort(arr) {
+  for (let i = arr.length - 1; i > 1; i--) {
+    for (let j = 0; j < i; j++) {
+      if (arr[j] > arr[j + 1]) {
+        [arr[j + 1], arr[j]] = [arr[j], arr[j + 1]]
+      }
+    }
+  }
+}
+```
+
+### 选择排序
+1.第一轮，选取最小的放到第1个
+2.第二轮，选取第二小的放到第2个
+3.重复len-1轮
+
+```js
+function selectSort(arr) {
+  for(let i=0;i<arr.length-1;i++) {
+    let minIndex = i;
+    for(let j=i+1;j<arr.length;j++) {
+      if(arr[j]<arr[minIndex]) {
+        minIndex = j
+      }
+    }
+    if(minIndex!==i) {
+      [arr[i], arr[minIndex]] = [arr[minIndex], arr[i]]
+    }
+  }
+}
+```
+
+### 插入排序
+1. 从第2个开始，往前找，如果一直是大于这个数的，把这些数往后移，最后插入这个数
+2. 从第3个，重复这个过程（len-1轮）
+
+```js
+function insertSort(arr) {
+  for (let i = 1; i < arr.length; i++) {
+    let currentVal = arr[i]
+    let j = i - 1 // j是需要插入的位置的前一个位置
+    while (j >= 0) {
+      if (arr[j] > currentVal) {
+        arr[j + 1] = arr[j]
+        j--
+      } else {
+        break;
+      }
+    }
+    arr[j + 1] = currentVal
+  }
+}
+```
+
+### 快速排序
+1.从数组中选取一个作为pivot,把小于等于pivot的移到左边，把大于pivot的移到右边
+2.继续快速排序左边的和右边的
+
+```js
+// 非原地排序版本
+function quickSort(arr) {
+
+  if(arr.length <= 1) return arr;
+
+  const pivotIndex = Math.floor(Math.random(0, arr.length));
+  const pivot = arr[pivotIndex];
+
+  let left = arr.filter((item,index)=>item<=pivot && index!==pivotIndex);
+  let right = arr.filter((item)=>item>pivot);
+
+  return [...quickSort(left), pivot, ...quickSort(right)]
+}
+```
+
+```js
+// 原地排序版本
+function quickSort(arr) {
+
+  function q(arr, low, high) {
+
+    if(high-low<=0) return;
+
+    const pivotIndex = low + Math.floor(Math.random(0, high+1));
+    const pivot = arr[pivotIndex];
+
+    let i=low,j=high
+    while(true) {
+      while(arr[i]<=pivot) {
+        i++
+      }
+
+      while(arr[j]>pivot) {
+        j--
+      }
+
+      if(i>=j) break;
+
+      [arr[i], arr[j]] = [arr[j], arr[i]]
+      i++
+      j--
+    }
+    // 把pivot放到合适的位置上
+    [arr[pivotIndex] , arr[j]] = [arr[j], arr[pivotIndex]]
+
+    q(arr, low, j - 1)
+    q(arr, j + 1, high)
+  }
+
+  q(arr, 0 ,arr.length - 1)
+}
+```
+
+### 归并排序
+1.排序左边的，排序右边的
+2.合并两个有序数组
+
+```js
+function mergeSort(arr) {
+  if (arr.length <= 1) return arr;
+
+  let mid = (arr.length >> 1) - 1; // 这里不减一的话数组长度为2时会无限递归
+
+  const left = mergeSort(arr.slice(0, mid + 1))
+  const right = mergeSort(arr.slice(mid + 1))
+
+  function merge(arr1, arr2) {
+    let res = []
+    let i = 0, j = 0
+
+    while (i < arr1.length && j < arr2.length) {
+      if (arr1[i] < arr2[j]) {
+        res.push(arr1[i++])
+      } else {
+        res.push(arr2[j++])
+      }
+    }
+
+    if (i < arr1.length) {
+      res = res.concat(arr1.slice(i))
+    }
+    if (j < arr2.length) {
+      res = res.concat(arr2.slice(j))
+    }
+
+    return res;
+  }
+
+  return merge(left, right)
+}
+```
+
+### 桶排序
+按照一定的算法分为n个桶，使数字能较为均匀的分布到n个桶中。
+如第1个桶放小于10的，第2个桶放10~20的
+然后对每个桶进行排序，最后按顺序合并每个桶得到最终的结果。
+
+### 计数排序
+计数排序时特殊的桶排序。
+比如说分数是0~100分，那么就分101个桶。
+
+### 基数排序
+只能排序非负整数。
+比如说十进制的数，先按个位数排序，再按十位数排序。
+
+## 双指针
+
+1. 环形链表：https://leetcode.cn/problems/linked-list-cycle-ii/description/
+    两个指针，一个指针一次前进1，一个指针1次前进2；如果有环，这两个指针一定会相遇
+2. 返回arr的最长无重复子数组的长度:https://leetcode.cn/problems/longest-substring-without-repeating-characters/description/
+3. 最长上升子序列: https://leetcode.cn/problems/longest-increasing-subsequence/description/
+4. 盛水最多的容器: https://leetcode.cn/problems/container-with-most-water/description/
+5. 三数之和：https://leetcode.cn/problems/3sum/description/